Canvas简单动画和像素处理

动画

利用JavaScript，可以在canvas元素上很容易地产生动画效果。

var posX = 20,

    posY = 100;

setInterval(function() {

    context.fillStyle = "black";

    context.fillRect(0,0,canvas.width, canvas.height);

    posX += 1;

    posY += 0.25;

    context.beginPath();

    context.fillStyle = "white";

    context.arc(posX, posY, 10, 0, Math.PI*2, true);

    context.closePath();

    context.fill();

}, 30);

上面代码会产生一个小圆点，每隔30毫秒就向右下方移动的效果。setInterval函数的一开始，之所以要将画布重新渲染黑色底色，是为了抹去上一步的小圆点。

通过设置圆心坐标，可以产生各种运动轨迹。

先上升后下降。

var vx = 10,

    vy = -10,

    gravity = 1;

setInterval(function() {

    posX += vx;

    posY += vy;

    vy += gravity;

    // ...

});

上面代码中，x坐标始终增大，表示持续向右运动。y坐标先变小，然后在重力作用下，不断增大，表示先上升后下降。

小球不断反弹后，逐步趋于静止。

var vx = 10,

    vy = -10,

    gravity = 1;

setInterval(function() {

    posX += vx;

    posY += vy;

    if (posY > canvas.height * 0.75) {

          vy *= -0.6;

          vx *= 0.75;

          posY = canvas.height * 0.75;

    }

    vy += gravity;

    // ...

});

上面代码表示，一旦小球的y坐标处于屏幕下方75%的位置，向x轴移动的速度变为原来的75%，而向y轴反弹上一次反弹高度的40%。

像素处理

通过getImageData方法和putImageData方法，可以处理每个像素，进而操作图像内容。

假定filter是一个处理像素的函数，那么整个对Canvas的处理流程，可以用下面的代码表示。

if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {

    var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    filter(imageData);

    context.putImageData(imageData, 0, 0);

}

以下是几种常见的处理方法。

灰度效果

灰度图（grayscale）就是取红、绿、蓝三个像素值的算术平均值，这实际上将图像转成了黑白形式。假定d[i]是像素数组中一个象素的红色值，则d[i+1]为绿色值，d[i+2]为蓝色值，d[i+3]就是alpha通道值。转成灰度的算法，就是将红、绿、蓝三个值相加后除以3，再将结果写回数组。

grayscale = function (pixels) {

    var d = pixels.data;

    for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {

      var r = d[i];

      var g = d[i + 1];

      var b = d[i + 2];

      d[i] = d[i + 1] = d[i + 2] = (r+g+b)/3;

    }

    return pixels;

};

复古效果

复古效果（sepia）则是将红、绿、蓝三个像素，分别取这三个值的某种加权平均值，使得图像有一种古旧的效果。

sepia = function (pixels) {

    var d = pixels.data;

    for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {

      var r = d[i];

      var g = d[i + 1];

      var b = d[i + 2];

      d[i]     = (r * 0.393)+(g * 0.769)+(b * 0.189); // red

      d[i + 1] = (r * 0.349)+(g * 0.686)+(b * 0.168); // green

      d[i + 2] = (r * 0.272)+(g * 0.534)+(b * 0.131); // blue

    }

    return pixels;

};

红色蒙版效果

红色蒙版指的是，让图像呈现一种偏红的效果。算法是将红色通道设为红、绿、蓝三个值的平均值，而将绿色通道和蓝色通道都设为0。

red = function (pixels) {

    var d = pixels.data;

    for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {

      var r = d[i];

      var g = d[i + 1];

      var b = d[i + 2];

      d[i] = (r+g+b)/3;        // 红色通道取平均值

      d[i + 1] = d[i + 2] = 0; // 绿色通道和蓝色通道都设为0

    }

    return pixels;

};

亮度效果

亮度效果（brightness）是指让图像变得更亮或更暗。算法将红色通道、绿色通道、蓝色通道，同时加上一个正值或负值。

brightness = function (pixels, delta) {

    var d = pixels.data;

    for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {

          d[i] += delta;     // red

          d[i + 1] += delta; // green

          d[i + 2] += delta; // blue

    }

    return pixels;

};

反转效果

反转效果（invert）是指图片呈现一种色彩颠倒的效果。算法为红、绿、蓝通道都取各自的相反值（255-原值）。

invert = function (pixels) {

    var d = pixels.data;

    for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {

        d[i] = 255 - d[i];

        d[i+1] = 255 - d[i + 1];

        d[i+2] = 255 - d[i + 2];

    }

    return pixels;

};